相对论宇宙学中几何场的因果传播

我们采用扩充的 1+3 正交框架形式化方法处理流体时空几何 $({\cal M}, {\bf g}, {\bf u})$，其包含 Weyl 曲率的 Bianchi 方程，推导出 44 维的第一阶对称双曲型形式演化系统，用于一组几何定义的动力学场变量。以各向同性完美流体的经验方式描述物质源场，获得相对于物质共同观测者（沿着费米轨迹传播其空间参考系）的扰动传播速度 $v$（由系统特征 3 面表示的波前），具体而言，Weyl 曲率导致两个（非洛伦兹不变的）类比库仑特征本征场以 $v = 0$ 传播，以及四个横向特征本征场以 $|v| = 1$ 传播（众所周知），以及四个（非洛伦兹不变的）纵向特征本征场以 $|v| = \sfrac{1}{2}$ 传播。讨论了这一结果的含义，并与物质分布不规则的传播作了类比。在一个具体例子中，我们将方程特化于局部旋转对称 II 类宇宙模型，并将约束纳入因果传播的动力学变量集合中。